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物理学(physics)即万物皆有理，指事物的内在规律，事物的道理，是研究物质(质量)结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，是一门以实验和观察为基础的自然科学。指示在科学界中事物的道理。 范文网www.01hn.com 小编今天为大家精心准备了物理选修3-1课后答案,希望对大家有所帮助!物理选修3-1课后答案(1)
课后练习一
第 10 讲 库仑定律和场强
1.如图1-15所示，用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球A和金箔b的带电情况是 ( )
A.a带正电，b带负电
B.a带负电，b带正电
C.a、b均带正电
D.a、b均不带电
答案：C
详解：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，靠近小球a, 会在球上感应出正电荷，而负电荷就远离棒，到了金属杆c上。此时用手指触碰c，会把杆上的负电荷转移走，于是整个验电器就带正电了。球带正电，金箔也带正电。
2.如图1-4所示，真空中两个自由的点电荷A和B，分别带有-Q和+4Q的电荷，现放入第三个点电荷C，使点电荷A、B、C都处于平衡，则点电荷C应放在什么区域?点电荷C带什么电?
答案：应该放入一个“+”电荷，并且放在A的左边。
详解：首先电荷不可能放中间，否则该电荷必受到两个同方向的力。电荷放在右边也不可能，本身B处电荷电荷量就大，如果离它更近，必然是受到的两个电场力大小不一。因此要放在A左边，并且只能是带正电才可行，因为如果带负电，AB两处电荷不可能平衡。
3.将一定量的电荷Q，分成电荷量q、q'的两个点电荷，为使这两个点电荷相距r时，它们之间有最大的相互作用力，则q值应为______。
答案：
详解：二者相互作用力就是看乘积的大小了。数学上有如下规律，两个正数和一定，必然在二者相等时积最大。于是答案是 。
4.两个点电荷甲和乙同处于真空中.
(1)甲的电荷量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍.
(2)若把每个电荷的电荷量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;
(3)保持原电荷电荷量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;
(4)保持其中一电荷的电荷量不变，另一个电荷的电荷量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的______倍;
(5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的______倍，才能使其间的相互作用力不变。
答案：1，4， ，2，4。
详解：(1)这是作用力和反作用力，大小必然相等。
(2)每个电荷电荷量都加倍，于是两电荷量乘积变为原来四倍。于是相互作用力是原来四倍
(3)库仑力和距离平方成反比，于是距离变为原来三倍，力变为原来九分之一。
(4)电荷量变为了四倍，要让力不变，得满足距离的平方也变成原来的四倍，于是距离变为原来的两倍。
(5)每个电荷电荷量都变为原来的四倍，于是乘积变为原来的十六倍。要让力不变，得满足距离的平方也变成原来的十六倍，于是距离变为原来的四倍。
5.如图所示，一绝缘细圆环半径为r，环面处于水平面内，场强为E的匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一电量为+q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动。若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，则：
(1)小球经过A点时的速度大小;
(2)当小球运动到与A点对称的B点时，小球的速
度是多大?小球对圆环的作用力是多大?
答案：(1) (2) ，F = 6qE
详解：(1)在A点，小球在水平方向只受电场力作用，根据牛顿第二定律得：
所以小球在A点的速度 。
(2)在小球从A到B的过程中，根据动能定理，电场力做的正功等于小球动能的增加量，即 ，①
于是可以解
小球在B点时，对环的作用力是水平方向的。根据牛顿第二定律，在水平方向有 ②
解①②两式，小球在B点对环的水平作用力为： 。
6.一负电荷仅受电场力作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB和该电荷在A、B两点的电势能EpA、EpB的关系为 ( )
A.EA = EB B.EA<EB C.EpA=EpB D.EpA>EpB
答案：AD
详解：匀加速说明AB两处电荷受到的电场力相等，于是场强相等。电荷自发从A到B，B点处电荷电势能必然低。
7.如图1-23所示，有一水平方向的匀强电场，场强为9×103N/C.在电场内的竖直平面内作半径为1m的圆，圆心处放置电荷量为1×10-6C的正点电荷，则圆周上C点处的场强大小为______N/C，方向________。
答案：1.27×104，与水平方向成45°角。
详解：C点场强就是匀强电场场强和正电荷场强的叠加。正电荷在C处场强大小经计算是9×103N/C，方向竖直向下。于是矢量叠加即可得到答案。
8.两个半径相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的 ( )
A. B. C. D.
答案：CD
详解：半径相同的球，接触后必然是电荷平分。如果初态二者电性相同，假设电量分别是q和7q，那么接触后电量必然都是4q.此时相互作用力是原来的 .如果初态二者电性相反，假设电量是q和-7q(负号在哪儿无所谓，因为q正负也随便取)，那么接触后电量就是-3q,-3q，此时相互作用力变为原来的
物理选修3-1课后答案(2)
1.把电荷量q=1.0×10-5C的点电荷从A点移到B点，电场力做功W=2.0×10-2J，则电荷的电势能 。若规定B点为零电势，则电荷在A点的电势能EPA为 ;A点的电势 = 。
答案：减少2×10-2J，2×10-2J，2×103V。
详解：电场力做正功，必然是电势能减小2×10-2J。B零电势的话，电荷在B电势能也是0，于是在A电势能是2×10-2J。A点电势就是用A点电势能除以电量1.0×10-5C。
2.一带电小球，质量为m，用绝缘细线悬挂在水平向左的范围足够大的匀强电场中的O点，细线长度为L，当小球静止时，悬线与竖直方向的夹角θ=45°。现把小球拉到竖直位置的最低点A，则要使小球能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在最低点给小球的水平向左的初速度至少要多大?
答案：
详解：对于这个题的处理，我们采用“合场”的方式，即电场和重力场合成。容易根据题目条件判断电场力和重力合力方向就是小球静止时细线方向，大小是mg/tan45 = mg。于是我们这么等效：一个新重力场，重力加速度g2方向是原重力和电场力合力方向，重力加速度g2大小是 g。于是在新场中，B是最低点。
于是要让小球能做圆周运动，临界情况是最高点处(新重力场中的最高点)满足条件
于是根据能量守恒，
然后把 带入上式，即可解出 .
3.如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 V，M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大?
答案： 500 V/m.
详解：可见，MN沿电场方向的距离是2*cos60 = 1cm = 0.01m。于是场强是5/0.01 = 500V/m
4.在静电场中，将一个电荷量q=2.0×10-9C的负电荷从A点移动到B点，除电场力外，其他力做的功为4.0×10-5J，质点的动能增加了8.0×10-5J，则A、B两点间的电势差大小为( )
A.2×10-4V B.1×104V C.4×104V D.2×104V
答案：D
详解：根据动能定理，电场力做功是4.0×10-5J。于是电势能B处低，然而因为那是负电荷，B电势高。二者电势差就是电势能的差(也就是电场力做的功)除以电荷量。
5.如图1-34所示的匀强电场E=1×103N/C，矩形abcd的ab边与电场线平行，且ab=3cm，bc=2cm，将点电荷q=5×10-8C沿矩形abcd移动一周，电场力做功_______，ab两点的电势差为_______，bc两点的电势差为______。
答案：0，30v，0。
详解：移动一周回到原位，电势能不变，电场力做功就是零。ab电势差用场强E乘以距离0.03米即可。bc明显在等势面上，电势差是零。
6.正电荷在电场中沿某一电场线的方向从A到B，此过程中可能出现的是( )
A.电场力的大小不断变化 B.电场力的大小保持不变
C.电荷克服电场力做功 D.电荷的电势能不断减小
答案：ABD
详解：正电荷沿电场线方向运动，电场力可能变，也可能不变，这取决于电场本身的场强分布。但一定是电场力做正功，电势能减小。
7.一带电量为q的带电粒子在静电场中仅受电场力的作用，先后经过相距为d的A、B两点.
物理选修3-1课后答案(3)
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